Obavy z poškození očí červeným světlem z PBM panelů se nepotvrdily: Nová studie ukazuje, že jediná 3minutová expozice zlepšuje barevné vidění až na týden.

Úvod

Stárnutí lidského organismu je úzce spojeno s poklesem funkčnosti mitochondrií, „elektráren“ buňky, které produkují základní energetickou molekulu ATP. Výpadky v jejich činnosti se výrazně projevují v buňkách s vysokou spotřebou energie, kam patří i fotoreceptory sítnice oka. Proto ve vyšším věku pozorujeme úbytky a sníženou funkci převážně tyčinek (pro noční vidění) i čípků (barevné vidění).

Nedávná studie (Shinhmar, Hogg, Neveu & Jeffery, Scientific Reports, 2021) ale přichází s povzbudivou zprávou: jediná tříminutová expozice červenému světlu o vlnové délce 670 nm – navíc v ranních hodinách – výrazně zlepšila citlivost na barevné kontrasty u osob ve věku 37–70 let a tento efekt přetrvával až jeden týden.

Mitochondrie a fotobiomodulace: Proč červené světlo?

Již několik předchozích pokusů na zvířatech i lidech ukázalo, že expozice dlouhovlnnému záření (650–900 nm) může zvýšit aktivitu mitochondrií a snížit produkci prozánětlivých reaktivních forem kyslíku (ROS). Konkrétně:
• Dlouhé vlnové délky pronikají do hlubších vrstev sítnice,
• Optimalizují „nanovrstvu vody“ v okolí ATP pump (rotačních komplexů dýchacího
řetězce),
• Zlepšují účinnost produkce ATP.

V případě sítnice, která vykazuje obrovskou energetickou spotřebu (zejména v čípcích,
zajišťujících barevné vidění), se tak otevírá šance zmírnit či zvrátit některé stárnutím podmíněné
změny.

Klíčové body studie

1. Krátká expozice, nízká energie
• Studie pracovala s pouhými 3 minutami ozáření, přičemž hustota energie byla jen 8
mW/cm^2 (pro srovnání: dřívější studie často používaly kolem 40 mW/cm^2).
• Tato dávka je přibližně o jeden řád vyšší než množství 670nm složky, kterou můžeme nalézt v běžném denním světle.

2. Zlepšení barevného vnímání
• Tritan osa (modro-žlutý kontrast) se u testovaných subjektů zlepšila v průměru o 17 %.
• Protan osa (červeno-zelený kontrast) se zlepšila zhruba o 12 %.
• Rozdělením do věkových skupin 38–49, 50–59 a 60+ se ukázalo, že zlepšení se ve všech
třech skupinách pohybovalo mezi 11–20 % (s mírnými rozdíly podle barevné osy).

3. Dlouhodobý efekt
• Efekt byl sledován v různých intervalech: 3 hodiny po ozáření a poté znovu po týdnu.
• Po týdnu bylo zlepšení u některých účastníků stále kolem 8–10 % (oproti výchozí hodnotě),
byť mírně menší než těsně po terapii.

4. Čas podání je zásadní
• Výsledky jasně ukazují, že expozice je účinná pouze ráno (cca mezi 8.–9. hodinou).     • Odpolední ozáření (kolem 12.–13. hodiny) mělo zanedbatelný nebo žádný účinek.

Autoři předpokládají souvislost s cirkadiánními změnami mitochondriálních funkcí, tedy se změnami v produkci ATP v průběhu dne.

5. Konfirmační kontrola
• Aby se vyloučil čistě „tréninkový“ efekt (opakované měření), část dobrovolníků byla
otestována bez aplikace 670 nm světla, a jejich výsledky se nezlepšily.

Proč jsou tyto výsledky důležité?

• Minimální zásah, rychlá aplikace: Tři minuty ozáření, jednou týdně, s reálným posunem ve funkčním vidění – to je pro seniory či stárnoucí populaci velmi jednoduchá a přijatelná metoda.

• Relevance pro běžný život: V moderním osvětleném světě (umělá světla, monitory) máme podmínky, kdy plné noční vidění (tyčinky) není často tolik využíváno, avšak čípkové vidění je zásadní.

• Úspory v sociálně-zdravotní oblasti: Lepší barevné a kontrastní vnímání starších osob
může zvýšit samostatnost, snížit riziko nehod (např. při rozlišení překážek či změn povrchu) a zlepšit celkovou kvalitu života.

Jak to funguje na buněčné úrovni?

Základem je působení červeného světla na mitochondrie:
• Snižuje se viskozita vody v okolí mitochondriálních rotačních pump,
• Optimalizuje se membránový potenciál potřebný pro tvorbu ATP,
• Snižuje se oxidační stres (nadměrná tvorba ROS).

Krátkovlnné světlo (např. modrá složka) naopak může mít nežádoucí vliv: částečně pohlcování mitochondriemi vede ke zvýšenému oxidačnímu stresu a je spojeno s fotopoškozením. Proto je důležitý výběr vhodné vlnové délky – v tomto případě 670 nm.

Limity studie a další směřování

• Velikost a rozptyl vzorku: Ačkoliv jsou výsledky přesvědčivé, autoři sami uvádějí, že by
bylo vhodné provést rozsáhlejší studii s více účastníky, aby se prozkoumaly individuální rozdíly (někteří lidé reagovali výrazněji než jiní).

• Ranní vs. odpolední expozice: Proč přesně dochází k tak zásadnímu rozdílu v účinnosti? Nabízí se hypotéza zapojení cirkadiánních rytmů mitochondrií.

• Možné praktické využití: Je otázkou, zda by pravidelné (např. týdenní) ranní „seance“
mohly přinést dlouhodobější stabilizaci či dokonce progresivní zlepšování zrakových funkcí.

Závěr

Studie Harpreeta Shinhmara a kol. z roku 2021 přináší nové a silné důkazy, že stačí jediná tříminutová expozice červeného světla (670 nm) v ranních hodinách, aby se výrazně (o 10–20%) zlepšilo barevné vidění (zejména tritan osa) a toto zlepšení navíc přetrvávalo až jeden týden. Jde o mimořádně jednoduchý, neinvazivní a levný zásah, který by se mohl stát významnou podporou zraku ve vyšším věku. Vzhledem k tomu, jak zásadní je zrak pro běžné denní fungování, může mít taková technika velký společenský i zdravotní dopad. Další výzkum by měl blíže prozkoumat dávkování, vhodné intervaly aplikace a případné dlouhodobé kumulativní efekty. Již nyní je ale zřejmé, že fotobiomodulace touto formou může být slibnou cestou k udržení dobrého vidění ve stáří.

Odkaz na studii:

Shinhmar, H., Hogg, C., Neveu, M. & Jeffery, G. (2021). Improved colour contrasts sensitivity after single 670 nm exposures associated with enhanced mitochondrial function. Scientific Reports, 11, 22872.

Dostupné online: Scientific Reports

Pozn.: V případě zájmu o podobné terapie konzultujte jejich vhodnost s odborníkem, zejména pokudmáte diagnostikované oční onemocnění.